บทที่ 7 · การเคลื่อนที่ในสองมิติ
Problem 7.50
หัวข้อ: การเคลื่อนที่แบบโพรเจคไทล์ (Projectile Motion)
วัตถุมวล m ตกจากหน้าผาสูงมีลมพัดทำให้เกิดแรงคงที่ขนาด F ในทิศเอียงลงทำ มุม θ กับแนวระดับ จงหาอัตราส่วนของระยะการเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง (y) ต่อระยะ การเคลื่อนที่ในแนวราบ (x) ของวัตถุดังกล่าว?
คำตอบ
\(=\frac{y}{x}\frac{Fsin\theta + mg}{Fcos\theta}\;\blacksquare\)
\(=\frac{y}{x}\frac{Fsin\theta + mg}{Fcos\theta}\;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
จาก \(Σ\vec{F} = m\vec{a}\)
îĵĵ
\(Fcos\theta - Fsin\theta - mg = m\vec{a}\)
îĵ
\(\vec{a} =\frac{Fcos\theta}{m}-\frac{Fsin\theta + mg}{m}\)
จาก\(\vec{s}=\vec{u}t+\frac{1}{2}\vec{a}t^{2}\)
îĵîĵ
\(x-y=(0)t+\frac{1}{2}(\frac{Fcos\theta}{m}-\frac{Fsin\theta + mg}{m})t^{2}\)
îĵîĵ
\(x - y =\frac{t^{2}Fcos\theta}{2m}-\frac{t^{2}(Fsin\theta + mg)}{2m}\)
\(\therefore y =\frac{t^{2}(Fsin\theta + mg)}{2m}\)
และ \(x = \frac{t^{2}Fcos\theta}{2m}\)
\(\therefore \frac{y}{x}=\frac{\frac{t^{2}(Fsin\theta + mg)}{2m}}{\frac{t^{2}Fcos\theta}{2m}}\)
\(=\frac{y}{x}\frac{Fsin\theta + mg}{Fcos\theta}\;\blacksquare\)